EFFIZIENZVERLUSTE MIT KONTROLLWAAGEN ERKENNEN

Die Gesamtanlageneffektivität (OEE) ist eine wichtige Kennzahl zur Bewertung industrieller Produktionsprozesse. Sie berücksichtigt die drei Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität und zeigt, in welchem Umfang eine Anlage ihre vorgesehene Produktionsleistung erreicht. Für Lebensmittelhersteller bietet die OEE-Analyse die Möglichkeit, unterschiedliche Ursachen für Produktivitätsverluste systematisch zu erfassen und zu bewerten.

Dabei entstehen Effizienzverluste nicht nur durch längere Maschinenstillstände. Häufig sind es kleinere, im laufenden Betrieb kaum wahrnehmbare Abweichungen, die sich über längere Produktionszeiträume summieren. Dazu zählen verringerte Liniengeschwindigkeiten, wiederkehrende kurze Unterbrechungen oder Qualitätsabweichungen, die zum Ausschleusen von Produkten führen. Obwohl die Anlagen weiter produzieren, bleibt ihre tatsächliche Leistung hinter dem vorgesehenen Niveau zurück.

Die Herausforderung besteht darin, diese Verluste anhand geeigneter Produktionsdaten zu erkennen und den jeweiligen Prozessen zuzuordnen. Moderne Produktionslinien stellen dafür zahlreiche Informationen bereit. Entscheidend ist jedoch, welche Daten für die OEE-Betrachtung relevant sind und wie sie miteinander verknüpft und ausgewertet werden.

Kontrollwaagen als Datenquelle für die Produktion

Moderne Kontrollwaagen übernehmen neben der Gewichtsprüfung weitere Aufgaben bei der Erfassung von Produktions- und Qualitätsdaten. Kontrollwaagen sind häufig gegen Ende einer Produktionslinie installiert. Die dort erfassten Gewichts- und Produktionsdaten können Hinweise auf Abweichungen in vorgelagerten Prozessen liefern.

Kontrollwaagen erkennen Über- und Unterfüllungen in Echtzeit und ermöglichen es, Abweichungen im Abfüllprozess frühzeitig zu korrigieren. Insbesondere bei hochpreisigen Produkten können durch eine solche Überwachung unnötige Kosten infolge von Überfüllungen vermieden werden. Gleichzeitig trägt die Gewichtskontrolle dazu bei, Produkte zu erkennen, die vorgegebene Gewichtsgrenzen nicht einhalten.

Neben den Gewichtsdaten dokumentieren moderne Systeme Ausschleusungen, Fehlchargen und Qualitätsabweichungen. Die erfassten Daten können Hinweise auf verringerte Liniengeschwindigkeiten oder wiederkehrende Unterbrechungen liefern. Für die Ermittlung der Ursachen müssen gegebenenfalls weitere Produktionsdaten herangezogen werden. Solche Veränderungen lassen sich in die OEE-Betrachtung einbeziehen und für eine weiterführende Analyse der Produktionsprozesse nutzen.

„Kontrollwaagen stehen an einem entscheidenden Punkt innerhalb der Produktionslinie und zwar häufig als letztes Glied der Kette“, sagt Linus Dellweg, Produktmanager bei Minebea Intec. „Sie sehen praktisch jedes einzelne produzierte Produkt und liefern dadurch Informationen, die weit über das reine Gewicht hinausgehen. Richtig genutzt entsteht daraus ein sehr präzises Bild über die tatsächliche Prozessstabilität.“

Die Gewichtskontrolle wird damit zu einer zusätzlichen Datenquelle für die Produktionsüberwachung. Während die eigentliche Messaufgabe weiterhin darin besteht, das Gewicht einzelner Produkte zu prüfen, können die fortlaufend erfassten Informationen zur Bewertung von Qualität, Durchsatz und Prozessstabilität beitragen. Voraussetzung ist, dass die Daten entsprechend aufbereitet und in die übergeordnete Produktionsanalyse einbezogen werden.

Produktionsdaten direkt an der Maschine auswerten

Mit zunehmender Digitalisierung wächst die Menge verfügbarer Produktionsdaten. Viele Unternehmen verfügen bereits über umfangreiche Informationen aus Maschinen, Mess- und Inspektionssystemen. Aus der Verfügbarkeit dieser Daten allein ergeben sich jedoch noch keine konkreten Verbesserungsmaßnahmen. Die Informationen müssen verständlich dargestellt und in den jeweiligen Produktionszusammenhang eingeordnet werden.

Hier setzt die Benutzeroberfläche Blue HMI von Minebea Intec an. Bei entsprechend ausgestatteten Kontrollwaagen visualisiert sie Produktions-, Qualitäts- und OEE-Daten direkt an der Maschine und stellt aktuelle Informationen über den Produktionsverlauf bereit. Bediener und Produktionsverantwortliche können dadurch Abweichungen erkennen, ohne zunächst umfangreiche Datensätze auswerten zu müssen.

Die unmittelbare Darstellung der Informationen erleichtert es, auf Veränderungen im Produktionsprozess zu reagieren. Werden beispielsweise Abweichungen bei der Gewichtskontrolle oder Veränderungen des Durchsatzes sichtbar, können die Verantwortlichen die betreffenden Prozesse überprüfen und gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen einleiten.

„In vielen Werken fehlt nicht die Datengrundlage, sondern die Zeit, komplexe Auswertungen zu analysieren. Wenn wichtige Informationen direkt sichtbar werden, verkürzt sich der Weg von der Erkenntnis zur Maßnahme erheblich“, erläutert Dellweg.

Blue HMI unterstützt damit insbesondere die operative Überwachung direkt am Ort der Produktion. Die Benutzeroberfläche macht aktuelle Prozessinformationen zugänglich und hilft, Veränderungen im laufenden Betrieb schneller zu erkennen. Für die weiterführende Auswertung über einzelne Maschinen oder Produktionsabschnitte hinaus sind jedoch zusätzliche Möglichkeiten zur zentralen Datenerfassung und Analyse erforderlich.

Übergreifende Analyse mit SPC@Enterprise

Für diese Aufgabe bietet Minebea Intec die Software SPC@Enterprise an. Sie führt Mess-, Qualitäts- und Prozessdaten angebundener Systeme zentral zusammen und ermöglicht eine übergreifende Auswertung der erfassten Informationen. Damit erweitert die Software die unmittelbare Prozessüberwachung um die Möglichkeit, Entwicklungen über längere Zeiträume zu analysieren.

Ein wesentlicher Bestandteil ist die Auswertung von Trends. Während einzelne Messwerte zunächst nur den jeweiligen Zustand eines Prozesses dokumentieren, können längerfristige Betrachtungen wiederkehrende Abweichungen und Veränderungen der Prozessstabilität sichtbar machen. Die zentrale Datenbasis unterstützt Unternehmen dabei, solche Entwicklungen systematisch zu untersuchen und mögliche Ursachen von Qualitäts- oder Leistungsverlusten einzugrenzen.

Darüber hinaus dokumentiert SPC@Enterprise relevante Mess- und Prozessinformationen für Audits und Qualitätsnachweise. Die zentrale Erfassung erleichtert es, Produktionsdaten über längere Zeiträume nachzuvollziehen und für die statistische Prozesskontrolle bereitzustellen.

Durch das Zusammenspiel von Blue HMI und SPC@Enterprise lassen sich unterschiedliche Ebenen der Produktionsüberwachung miteinander verbinden. Die Benutzeroberfläche stellt aktuelle Informationen unmittelbar an der Maschine bereit, während die Software eine übergreifende Auswertung und Dokumentation der erfassten Daten ermöglicht.

Für die OEE-Analyse bedeutet dies, dass nicht nur aktuelle Leistungsabweichungen betrachtet werden können. Durch die Auswertung von Produktions- und Qualitätsdaten über längere Zeiträume lassen sich ebenso wiederkehrende Verluste untersuchen und Veränderungen der Anlagenleistung nachvollziehen. Die Ergebnisse bilden eine Grundlage, um Maßnahmen zur Verbesserung der Verfügbarkeit, Leistung und Qualität gezielt abzuleiten und deren Wirkung im weiteren Produktionsverlauf zu überprüfen.